题目
【题目】-|||-设α1,a2,α3线性无关,证明: (alpha )_(1)+(alpha )_(2), (alpha )_(2)+(alpha )_(3), (alpha )_(3)+(alpha )_(1) 也线-|||-性无关.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查向量组线性无关性的证明方法,需要利用线性组合的性质及方程组求解。
解题核心思路:
假设存在线性组合等于零向量,通过整理得到关于原向量组的系数方程组。利用原向量组线性无关的条件,推导出所有系数必须为零,从而证明新向量组线性无关。
破题关键点:
- 正确展开并整理线性组合,将新向量组的线性组合转化为原向量组的线性组合。
- 利用原向量组的线性无关性,得到系数方程组。
- 解方程组验证唯一零解,确保新向量组线性无关。
步骤1:假设线性组合等于零向量
设有实数$l_1, l_2, l_3$,使得:
$l_1(\alpha_1 + \alpha_2) + l_2(\alpha_2 + \alpha_3) + l_3(\alpha_3 + \alpha_1) = 0.$
步骤2:展开并整理
展开后合并同类项:
$(l_1 + l_3)\alpha_1 + (l_1 + l_2)\alpha_2 + (l_2 + l_3)\alpha_3 = 0.$
步骤3:利用原向量组的线性无关性
由于$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$线性无关,其系数必须全为零:
$\begin{cases}l_1 + l_3 = 0, \\l_1 + l_2 = 0, \\l_2 + l_3 = 0.\end{cases}$
步骤4:解方程组
- 由第一式得 $l_3 = -l_1$。
- 由第二式得 $l_2 = -l_1$。
- 将$l_2 = -l_1$和$l_3 = -l_1$代入第三式:
$(-l_1) + (-l_1) = -2l_1 = 0 \implies l_1 = 0.$ - 进一步得 $l_2 = 0$,$l_3 = 0$。
结论:唯一解为$l_1 = l_2 = l_3 = 0$,故$\alpha_1 + \alpha_2$,$\alpha_2 + \alpha_3$,$\alpha_3 + \alpha_1$线性无关。